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la cuevadel empollón
FísicaBalearesPAU 2014Extraordinaria

Física · Baleares 2014

12 ejercicios90 min de duración

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
1 punto
La actividad radiactiva de una muestra en un momento dado es 2,041×1082{,}041 \times 10^8 Bq y disminuye hasta 1,957×1081{,}957 \times 10^8 Bq en 28 días.
a)
¿Cuál es la constante de desintegración del elemento radiactivo?
b)
¿Cuál es el periodo de semidesintegración?
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
1 punto
El premio Nobel de Física de 1921 se otorgó a Albert Einstein, y el de 1922, a Niels Bohr. ¿Por qué contribución a la física le dieron el galardón a cada uno?
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
1 punto
Dos partículas con cargas eléctricas de 27 μC27\,\mu\text{C} y −125 μC-125\,\mu\text{C} están en los puntos de coordenadas cartesianas (0,0)(0, 0) y (400 μm,0)(400\,\mu\text{m}, 0), respectivamente.
a)
¿Cuánto vale el campo en el punto de coordenadas (0,300 μm)(0, 300\,\mu\text{m})?
b)
¿Cuál es la fuerza eléctrica sobre un electrón en este punto? Da también el módulo de la fuerza.
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
1 punto
La velocidad de un cometa de 3,0×1015 kg3{,}0 \times 10^{15}\,\text{kg} que se mueve en línea recta hacia el Sol es de 50 km/s50\,\text{km/s} cuando está a 1,205×1010 m1{,}205 \times 10^{10}\,\text{m} de la estrella. ¿Cuál será la distancia cuando la velocidad sea el doble?
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1 punto
La figura adjunta representa un campo magnético uniforme de intensidad BB y el arco de radio RR de la trayectoria de una partícula de masa mm y carga eléctrica qq con velocidad vv. Deduce la expresión que relaciona BB, RR, mm, qq y vv, y justifica cuál es el signo de la carga de la partícula.
Trayectoria curva de una partícula cargada en un campo magnético uniforme entrante (representado por cruces).
Trayectoria curva de una partícula cargada en un campo magnético uniforme entrante (representado por cruces).
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1 punto
Una masa de 0,25 g0{,}25\,\text{g} se cuelga de un muelle y este se estira 5 cm5\,\text{cm} por el peso.
a)
¿Cuál será la frecuencia de oscilación vertical de la masa?
b)
Escribe la ecuación que da la altura de la masa respecto de la posición de equilibrio en función del tiempo. Supón que la elongación es de 1,5 cm1{,}5\,\text{cm} a t=0t = 0.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1 punto
a)
Explica brevemente la manera como el ojo humano enfoca las cosas que están a distancias diferentes.
b)
Calcula la potencia del cristalino cuando se mira un paisaje lejano. Supón que el diámetro del globo ocular vale 2,5 cm2{,}5\,\text{cm}.
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1 punto
Se quiere mirar la punta de un lápiz con una lente delgada de distancia focal +40 mm+40\,\text{mm}. ¿A qué distancia de la punta se debe poner la lente para que la imagen virtual se forme a 28 cm28\,\text{cm} de la lente?
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
3 puntos
El planeta ficticio Alderaan tiene un periodo de rotación de 28,628{,}6 horas, un diámetro de 5318 km5318\,\text{km} y una gravedad en superficie de 9,5 m/s29{,}5\,\text{m/s}^2.
a)1 pts
¿Cuál es la masa del planeta?
b)1 pts
¿Cuál es el radio de la órbita geoestacionaria en este planeta? Se valorará la deducción de la fórmula usada en el cálculo.
c)1 pts
¿Cuánto valen las energías cinética, potencial gravitatoria y mecánica total de un satélite de 200 kg200\,\text{kg} en la órbita geoestacionaria? Se valorará que se comente la relación entre estas energías para una órbita circular.
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
3 puntos
En el punto OO, origen de un sistema de coordenadas cartesianas, hay una carga de −0,05 nC-0{,}05\,\text{nC}, y en el punto BB de coordenadas (5 cm,0)(5\,\text{cm}, 0), una de 0,09 nC0{,}09\,\text{nC}.
a)1 pts
Determina los puntos de la línea OBOB donde el potencial eléctrico vale 0 como en el infinito.
b)1 pts
Calcula el potencial eléctrico en el punto P=(1 cm,2 cm)P = (1\,\text{cm}, 2\,\text{cm}).
c)1 pts
Un electrón en movimiento sigue una trayectoria que pasa por un punto QQ de potencial eléctrico 0 y por PP. ¿Cuál es la velocidad del electrón cuando pasa por QQ si pasó por PP a 200 km/s200\,\text{km/s}?
Datos
  • me=9,11×10−31 kgm_e = 9{,}11 \times 10^{-31}\,\text{kg}
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Ejercicio 6 · Opción A

6Opción A
3 puntos
Un péndulo hecho con una masa de tamaño negligible duplica su periodo cuando la longitud del hilo se alarga 60 cm60\,\text{cm}.
a)1 pts
¿Cuál era la longitud del péndulo originalmente?
b)1 pts
Supón que la longitud del péndulo es ahora de 155 cm155\,\text{cm}. La masa se separa 0,5 cm0{,}5\,\text{cm} de la vertical con el hilo estirado. Al soltar la masa, esta se moverá sobre un arco pequeño y se podrá despreciar la diferencia entre el arco y la línea horizontal. Escribe la ecuación del movimiento armónico x(t)x(t) que da la distancia entre la masa y la vertical.
c)1 pts
¿Cuánto tiempo pasará desde que se suelta la masa del apartado anterior hasta que llega a x=−0,25 cmx = -0{,}25\,\text{cm} por primera vez?
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Ejercicio 6 · Opción B

6Opción B
3 puntos
Un hilo conductor se usa para hacer tres espiras concéntricas de radios 4, 3 y 2 mm2\,\text{mm} como muestra la figura. Los espacios que quedan para completar cada espira son despreciables.
Diagrama de tres espiras concéntricas con indicación del centro C, la dirección de la corriente I y un vector velocidad v.
Diagrama de tres espiras concéntricas con indicación del centro C, la dirección de la corriente I y un vector velocidad v.
a)1 pts
¿Cuál es el campo magnético en el centro CC si la corriente eléctrica es de 2 A2\,\text{A} y entra y sale del circuito en el sentido de las flechas delgadas? Haz un esquema para mostrar el vector campo con relación a las espiras.
b)1 pts
Supón que la corriente se ajusta para que el campo magnético en el punto CC valga 5,8 T5{,}8\,\text{T}. ¿Cuál sería la fuerza magnética sobre un electrón que pasase por el centro con una velocidad de 27500 m/s27500\,\text{m/s} en la dirección de la flecha v⃗\vec{v}? Haz un esquema para mostrar la dirección y el sentido de la fuerza con relación a las espiras.
c)1 pts
Se hacen otras tres espiras concéntricas reduciendo cada uno de los radios a la mitad. ¿Qué relación habrá entre los campos magnéticos en el centro de este circuito y en el centro del circuito de tamaño original?
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